记事本里的信息技术课

陈凯

记事本（Notepad）是Windows操作系统自带的应用软件，相信大多数人对它都不陌生。尽管记事本简单小巧，但若稍微动动脑筋，将它用作信息技术课堂的小道具，会有意想不到的效果。

解密阿雷西博信息

某一天，有人收到一串完全由“0”和“1”组成的字符串，共1679个字符，他将这些字符串复制到记事本中，设置为自动换行，看上去似乎完全找不出其中的规律（如图1）。

然后，他小心地微调记事本编辑框的宽度，当记事本编辑框的宽度恰好能容纳23个字符时，神奇的事情发生了，一幅图画出现在记事本中。如果将“1”替换成“.”，效果就更明显（如图2）。

是不是在记事本中看到类似外星人的图案？实际上，这是人类于1974年向可能存在外星文明的M13球状星团发送的阿雷西博信息，之所以被称作阿雷西博信息，是因为它是从阿雷西博射电望远镜发出的信号。这1679个二进制数，当恰好被排成73行23列时，就会显现出一幅点阵图画。图案中的生物其实是地球人，信息的最下方画的是一个射电望远镜，阿雷西博信息中还包含许多其他信息，这里限于篇幅就不一一解读了。可见，即便是外星人，也必须在对原始数据进行处理后才能知晓信息的意义。整段阿雷西博信息可在维基百科上获得，将其中回车符号删除后，就可成为教学活动的素材了。

把记事本当成计算器

对于机器来说，所谓的信息处理，本质上说就是按预定的规则，把一些符号序列转换成另一些符号序列。于是，只要用“全部替换”功能，在记事本里也可以做数学运算。

例如，做乘法“7乘以4再乘以8”时，则可以在记事本中输入7个“a”，注意不要输入多余的符号，如空格、回车之类，然后点击“编辑—替换”，将“a”全部替换成“aaaa”，即代表乘以4，操作完成后再将“a”全部替换成“aaaaaaaa”，即代表乘以8。最后保存文件，查看文件大小，可发现文件大小是224个字节，而“7乘以4再乘以8”的结果正是224（如图3）。

做除法运算原理类似，只是会多出余数。例如，在计算“34除以4”时，先写下34个“a”，然后只要将“aaaa”全部替换成“b”，然后，若要知道商是多少，只要将“a”全部替换成空（注意不是空格），若要知道余数是多少，只要将“b”全部替换成空即可。

用记事本做减法也是可以的。例如，在做“34减15”时，在记事本中写15个“a”，再写34个“b”，然后反复执行将“ab”替换成空的操作，最后看文件大小，就是减法的结果了。

如果增加替换步骤，还可以“发明”一些奇妙的运算法则。例如，对于初始字符“a”，反复执行将“a”全部替换成“ab”，将“b”全部替换成“ba”的两步，即可逐个计算出斐波那契数列每一项。在这里留个问题给大家，如果要计算的不是斐波那契数列项，而是鲁卡斯数列的数列项，那么应该如何设置替换规则？（鲁卡斯数列以数字“1”和“3”为开始的两项，其后每一项都是前两项的和，所以第三项是“1+3”得“4”，第四项是“3+4”得“7”，将数列写出来的话就是“1、3、4、7、11、18、29、47、76、123……”）（答案在本期找）